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L'anticorps monoclonal HB27 montre l'activité de neutralisation efficace contre SARS-CoV-2

Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - l'agent pathogène causal de syndrôme respiratoire aigu sévère de la maladie 2019 (COVID-19) de coronavirus - a infecté plus de 61,1 millions de personnes mondiaux et entraînés plus de 1,43 millions de morts.

Pendant que les scientifiques continuent à sonder pour des interventions pharmaceutiques efficaces contre SARS-CoV-2, une étude neuve indique un anticorps monoclonal très prometteur, HB27, qui semble avoir deux mécanismes distincts d'action empêcher l'interaction cellulaire de virus-hôte et l'infection suivante. Ceci pourrait pour cette raison être « un candidat prometteur pour des immunothérapies contre COVID-19, » dit l'équipe de recherche.

Étude : Double blocage d
Étude : Double blocage d'un anticorps monoclonal humain efficace contre SARS-CoV-2. Crédit d'image : Alexyz3d/Shutterstock

Le virus gagne l'entrée aux cellules hôte par l'intermédiaire de sa protéine de pointe, une protéine de deux-sous-unité qui engage le récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) sur la membrane de cellule hôte. Ceci expose la protéine aux protéases de cellule hôte, qui déclenche alors un changement massif de conformation de pré-fusion aux étapes de goujon-fusion. Ceci mène à la fusion des membranes virales et de cellule hôte pour permettre au virus d'entrer dans le cytosol de la cellule hôte.

La protéine de S existe comme trimère en nature, mais a un récepteur-accessible et - condition inaccessible, où le RBDs sont ouvert (un ou plusieurs) ou fermé (tous). Ces conditions sont possibles à cause du mouvement charnière charnière au RBD assisté par des interactions protéine-protéine complexes avec des cellules hôte.

Bien que neutralisant des anticorps (NAb) ont été recensés, certains, comme CR3022, défaillir pour éviter l'infection avec le virus. C'est probablement dû à la conformation flexible des épitopes de neutralisation, qui permettent à l'infection d'effectuer en dépit de la présence NAbs. D'autre part, on découvre d'autres anticorps qui semblent neutraliser le virus sans bloquer le récepteur ACE2.

L'étude actuelle, publiée dans le serveur de bioRxiv* en novembre 2020, vise à comprendre le mécanisme de la neutralisation de SARS-CoV-2 par un anticorps monoclonal neuf recensé. NAb a été recensé d'une bibliothèque d'anticorps obtenue à partir des souris immunisées avec SARS-CoV-2 recombiné RBD, et était chimérique, nommé MHB27. Puisque ceci a eu le grippement puissant et l'activité de neutralisation contre le virus, une forme humanisée a été produite, HB27 appelé.

L'IgG et les formes les HB27 de cet anticorps grippent au RBD de SARS-CoV-2 au bas et à l'affinité nanomolar très inférieure, mais pas au RBD des Radars à ouverture synthétique-CoV et du MERS-CoV plus tôt. Sa concentration inhibitrice moitié-maximale (IC50) est également dans la gamme nanomolar très inférieure. Elle a été encore vérifiée contre le virus de wildtype dans un test de neutralisation de réduction de plaque (PRNT), et a montré une concentration de neutralisation nanomolar.

Infection de souris évitée

Chez les souris susceptibles, une dose unique de HB27 pouvait éviter l'infection avec le SARS-CoV-2 souris-adapté, MASCp6, quand l'un ou l'autre donné avant ou après l'exposition au virus, avec la charge virale étant réduite par plus de 99,9% dans les poumons et la trachée.

Ils ont alors vérifié la capacité de HB27 d'éviter l'infection SARS-CoV-2 dans un modèle de souris adapté pour exprimer les récepteurs ACE2 humains. Ils ont trouvé, de nouveau, que cette molécule pouvait réduire des charges virales dans les poumons et la trachée à 5 jours suivant le défi avec le virus, si l'anticorps était l'un ou l'autre administré avant ou après l'exposition. Cependant, le dosage préventif était plus puissant, avec les niveaux viraux de poumon étant réduits au-dessus d'un mille-pli.

Les concentrations faibles de l'ARN viral vu dans les poumons et la trachée aux jours 3 et la goujon-infection 5 peuvent être à cause du défi intranasal, où les anticorps d'IgG ne peuvent pas gripper au virus directement, lui permettant d'entrer dans les poumons et la trachée. Cependant, aucun virion infectieux n'a pu être trouvé en ces tissus à ces remarques de temps, comme montré par un PRNT.

Tandis que les souris de contrôle montraient des signes de pneumopathie interstitielle modérée, les souris de HB27-treated ont eu minimal ou inflammatoire très doux infiltre, montrant la capacité de l'attraper d'éviter ou traiter l'infection après l'exposition à SARS-CoV-2.

Non-toxique aux doses élevées

Les chercheurs ont également vérifié la toxicité de l'anticorps en la donnant à une dose élevée unique, en intraveineuse, à 10 fois la dose efficace prévue chez l'homme, au modèle de primate (NHP), des macaques de rhésus. Des quatre animaux examinés, aucun n'a montré aucun signe de toxicité, et la demi vie s'est avérée environ 10 jours, en moyenne. Intéressant, cette période est probablement adéquate pour son efficacité thérapeutique, puisqu'à 5 jours, il y avait une réduction 99,9% de la charge virale. Les résultats ont indiqué sa sécurité dans NHPs.

« Double blocage » sur SARS-CoV-2

Les scientifiques ont alors vérifié le mécanisme de la neutralisation, et ont constaté que HB27 a complet évité l'interaction du soluble ACE2-trimeric S. Non seulement ainsi, bondissez déjà le soluble ACE2 a été remonté par HB27, parce que ce dernier a une affinité obligatoire mille fois plus intense à la protéine de pointe. Cependant, des concentrations beaucoup plus élevées sont exigées pour neutraliser ce grippement quand le récepteur ACE2 est sur la surface de cellules, peut-être parce qu'il est dimère. Une fois vérifiés par la transcription inverse en temps réel d'amplification en chaîne par polymérase (RT-PCR), les chercheurs ont confirmé que les cellules ont traité avec HB27 avant et après que la pièce d'assemblage de virus à en dessous-micromolar des concentrations pourrait déplacer les virions déjà liés à une concentration environ de 2,5 nanomètre.

Base structurelle pour la neutralisation de SARS-CoV-2 par des vues orthogonales de HB27 (a) des désaccords entre HB27 Fabs et ACE2 lors de gripper au trimère de SARS-CoV-2 S. Le trimère de SARS-CoV-2 S est présenté comme tableaux de bande et surfaces moléculaires transparentes avec trois monomères colorés dans bleu-vert, jaune et violet, respectivement. Les trois copies de HB27 Fabs sont rendues en tant que surfaces moléculaires 636 colorés les mêmes que sur le schéma 6. L
Base structurelle pour la neutralisation de SARS-CoV-2 par des vues orthogonales de HB27 (a) des désaccords entre HB27 Fabs et ACE2 lors de gripper au trimère de SARS-CoV-2 S. Le trimère de SARS-CoV-2 S est présenté comme tableaux de bande et surfaces moléculaires transparentes avec trois monomères colorés dans bleu-vert, jaune et violet, respectivement. Les trois copies de HB27 Fabs sont rendues en tant que surfaces moléculaires 636 colorés les mêmes que sur le schéma 6. L'ACE2 superposé est présenté en tant que les tableaux verts de bande ainsi que surface moléculaire transparente. Les vignettes sont des vues en gros plan des désaccords entre ACE2 et HB27 lors de gripper à SARS-CoV-2 RBD. (b) Vues orthogonales de la structure de complexé de faba HB27, Ouvrier-b et Ouvrier-c avec SARS-CoV-2 RBD. Les sous-unités S1 de trimère de SARS-CoV-2 S sont rendues comme des surfaces bleu-vert, jaunes et violettes et les sous-unités S2 sont rendues en tant que surfaces grises.

Deuxièmement, ils ont constaté que HB27 empêche également la fusion des membranes virales et de cellule hôte. Ils ont employé un système pointe-assisté de fusion de cellule-cellule avec une lignée cellulaire qui exprime SARS-CoV-2 et une balise de GFP en tant que les cellules effectrices qui propagent l'infection, et cellules de Vero E6 en tant que cellules cibles qui souffrent l'infection. Ils ont constaté que quand les deux types de cellules ont été incubés, les centaines de cellules ont protégé par fusible pour former une grande cellule syncytiale. Cependant, la présence de HB27 a évité ceci complet, à une concentration de 0,5 μM. Ceci n'a pas été vu avec de l'autre anticorps de neutralisation, H104.

Ils ont également effectué des analyses de neutralisation, conduites en introduisant HB27 après le virus avaient déjà lié à son récepteur. On les a observé ont constaté qu'il a évité ou formation réduite de syncytium, selon la dose à laquelle on l'a ajouté, de 4-100 nanomètre, et à 100 nanomètre, inhibition complète. Elle est également capable de bloquer la fusion dépendant du pH du virus avec des membranes de liposome d'une façon dépendante de la dose, qui offre un autre mécanisme de neutralisation, cependant à une concentration plus élevée.

Les chercheurs concluent que le mécanisme principal de la neutralisation est susceptible d'empêcher la pièce d'assemblage de virus-récepteur. L'inhibition de la fusion de membrane peut dépendre de si la molécule peut accéder à l'endosome contenant le virus.

Mécanisme d'inhibition

Ils ont alors fait une visualisation structurelle du procédé d'inhibition. La tête de RBD est insérée dans une cavité constituée par cinq régions de CDR, par l'intermédiaire de beaucoup d'interactions hydrophobes, avec cinq liaisons hydrogènes complémentaires. Le site antigénique auquel HB27 grippe a 12 résidus, seulement 7 étant courants à SARS-CoV-2 et à Radars à ouverture synthétique-CoV, qui peuvent expliquer pourquoi l'anticorps ne peut pas neutraliser ce dernier. De nouveau, des mutations de RBD rapportées jusqu'ici, aucun ne se trouve en dessous de cet épitope, et tous les mutants de RBD ont eu les affinités obligatoires assimilées sur le contrôle avec HB27, de même qu'a fait le mutant de D614G.

Le mécanisme de neutralisation est par obstacle stérique du grippement ACE2, avec deux molécules HB27 adjacentes évitant sterically le grippement d'une molécule ACE2. On a observé le S trimeric pour être dans seulement une condition conformationnelle, d'une clôturée avec deux ouverts. L'ouvrier du HB27 fixé au RBD fermé semble ancrer chacun des trois RBDs et les maintient du changement.

À la différence de plusieurs autres anticorps monoclonaux croix-réactifs avec différentes configurations de neutralisation, concernant les corrections économisées des acides aminés près de l'arête du RBM mais pas dans lui, HB27 est à l'arête plus variable du faisceau de RBM et occupe tout le RBDs. Ceci pourrait expliquer pourquoi cet anticorps est spécifique et hautement neutralisant.

Conclusion

Les chercheurs concluent, « HB27 empêche probablement l'infection SARS-CoV-2 aux opérations multiples pendant le procédé viral d'entrée. » C'est le premier anticorps rapporté pour être capable d'éviter la fusion de membrane par un coronavirus. D'ailleurs, en conformité avec de la recherche récente, la perturbation de la pièce d'assemblage de cellule-virus d'hôte par cet anticorps a pu éviter l'association entre le virus et la protéase TMPRSS2 de cellule hôte ; de nouveau, probablement, évitant la fusion virale de membrane en empêchant le clivage de pointe de TMPRSS2-mediated.

Les auteurs décrivent ceci : « L'activité de neutralisation efficace de HB27 résulte probablement de son intervention à deux opérations de viral infection, verrouillant la pièce d'assemblage à l'opposé du virus à son récepteur et bloquant la fusion de membrane ; ayant pour résultat un double blocage. » Les résultats des tests cliniques actuels de cet anticorps en Chine devraient être pleins d'intérêt.

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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